淺談輸油管道防腐技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

羅偉

【摘要】改革開放以來，輸油管道的防腐技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)展的推動下取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展，一些新的防腐材料和技術(shù)也如雨后春筍般增多。但是，隨著能源政策不斷地調(diào)整，輸油管道建設(shè)對我國能源發(fā)展的影響也將越來越重大，同時，也對輸油管道的防腐技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提出了更多的要求。筆者主要介紹了近幾年輸油管道防腐技術(shù)的發(fā)展，并對輸油管道防腐技術(shù)的應(yīng)用做出總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】輸油管道；油田儲運；防腐技術(shù)

我國目前輸油管道大部分都是采用埋地敷設(shè)，然而，土壤會對金屬管道產(chǎn)生不同程度的腐蝕，漏損處不容易被發(fā)現(xiàn)和維修。當(dāng)金屬管道接觸到四周介質(zhì)時，會產(chǎn)生化學(xué)作用或者電化學(xué)作用從而導(dǎo)致金屬管道表面銹蝕。這個現(xiàn)象普遍存在。一旦金屬管道被腐蝕，它的機械性能、色澤以及外形都會發(fā)生變化，嚴(yán)重影響油品的質(zhì)量，也會使得輸油管道的使用壽命縮短，更甚者會造成嚴(yán)重的泄漏污染，不能使用。由此可見，金屬腐蝕所引起的損失是十分巨大的，因此，分析引起腐蝕的原因，采取有力的防護措施，十分必要。

1、管道腐蝕的原理分析

目前來說，管道腐蝕的原因可以分為兩種：電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕。

化學(xué)腐蝕是指單純因化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕，如金屬暴露在空氣中，與so、o、hs等接觸時，會在金屬的表面生成相應(yīng)的化合物。一般情況下，金屬在常溫暖和的空氣里不會腐蝕，如果是在高溫的情況下就會容易被氧化，從而生成氧化皮，而且還會出現(xiàn)脫碳現(xiàn)象。

單純由化學(xué)作用而引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕。例如，金屬裸露在空氣中，與空氣中的o、hs、so、ci等接觸時，在金屬表面上生成相應(yīng)的化合物。通常金屬在常暖和干燥的空氣里并不腐蝕，單在高溫下就輕易被氧化，生成一層氧化皮，同時還會發(fā)生脫碳現(xiàn)象。此外，在油品中含有多種形式的有機硫化物，環(huán)烷酸它們對金屬輸油管道也會產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。 電化學(xué)腐蝕是指，金屬接觸到電解質(zhì)溶液時產(chǎn)生化學(xué)作用引起的腐蝕。與化學(xué)腐蝕不同的是，它是原電池引起的。含有水分的土壤、湖泊、大氣等接觸到金屬管道時，這些介質(zhì)中的so、co、nacl、hcl以及灰塵都可會產(chǎn)生電解質(zhì)溶液。加上金屬本身有雜質(zhì)，而這些雜質(zhì)元素與鐵元素的電位不同，如果鋼鐵暴露在潮濕的空氣中，鋼鐵的表面會因為吸附作用使得鐵表面覆蓋上一層薄薄的水膜，水膜電離分解成h+和oh-，而大氣環(huán)境中的h+就會增加。因此，鐵好像和雜質(zhì)一起被放在含有hco-、h+、hso、oh-的等離子溶液中，從而形成了原電池。形成了電化學(xué)腐蝕。

2、輸油管道防腐技術(shù)的發(fā)展

近幾年，隨著我國能源需求的激增，輸油管道的事業(yè)也發(fā)展迅猛，與此同時，輸油管道迅速增長。輸油管道的防腐技術(shù)不論在整體水平還是在防腐材料上都有了許多提高。油氣儲運的過程中，輸油管道防腐蝕的技術(shù)具有較強的粘結(jié)性、高抗?jié)B透性以及防腐蝕性等性能相結(jié)合的防腐結(jié)構(gòu)，使得輸油管道的防腐蝕工藝技術(shù)被許多工程所應(yīng)用。防腐技術(shù)發(fā)展的特點，主要是防腐材料的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了根本性的變化，其改變以節(jié)約資源、經(jīng)濟、高效等為原則，研究出輸油管道的防腐新技術(shù)。

盡管如此，我國的管道防腐工藝與發(fā)達(dá)國家對比，還是存在著許多問題。例如輸油管道的壽命評估技術(shù)落后、補口技術(shù)不夠先進(jìn)、跟蹤監(jiān)測技術(shù)落后、成本高等都是我國存在的幾個主要問題。

針對這些問題，我國應(yīng)加強輸油管道的科研投入和質(zhì)量管理，積極開發(fā)新技術(shù)，并且及時有效地對被腐蝕的管道維護和檢修。此外，還應(yīng)注意擇優(yōu)選擇輸油管道材料，同時還要考慮管道的強度是否足夠，焊接性是否良好。而在選擇管道的防腐層時，應(yīng)該考慮其透氣性、絕緣性、機械強度和耐腐蝕性等特點。總的來說，不同的油氣儲運，輸油管道的材料也要具備不同的特點，以適應(yīng)不同的土壤。

3、油氣管道防腐技術(shù)的應(yīng)用前景

3.1防腐層的應(yīng)用前景

從上世紀(jì)40年代起，防腐層的材料競相發(fā)展，生產(chǎn)了石蠟、夾克、膠帶、石油瀝青等防腐蝕產(chǎn)品。在眾多產(chǎn)品之中，膠帶防腐層一度占有絕對優(yōu)勢。但是這種材料受土壤應(yīng)力作用容易出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。隨后，瀝青也曾占領(lǐng)著主導(dǎo)的地位，直到60年代聚乙烯出現(xiàn)，聚乙烯防腐層開始被廣泛應(yīng)用。但是，這種材料又暴露出易剝離、易損壞以及屏蔽陰極電流的缺陷。70年代之后，阿拉斯加的輸油管道就開始使用熔結(jié)環(huán)氧粉末，到了80年代，熔結(jié)環(huán)氧粉末已經(jīng)成為了應(yīng)用得最有效的防腐層。但美中不足的是，熔結(jié)環(huán)氧粉末的機械強度不是很理想。90年代后，聚乙烯和熔結(jié)環(huán)氧粉末發(fā)展出了三層聚乙烯，用其取代廠煤焦油陶瓷，成為了輸油管道防腐材料的主流產(chǎn)品。

在我國輸油管道的使用環(huán)境越發(fā)惡劣的情況下，輸油管道防腐技術(shù)正逐步趨向綜合機械性以及防腐性，防腐材料的功效在輸油管道防腐中發(fā)揮了頗大的作用?？偠灾?，防腐層材料的功效越強，越是能夠滿足所有地質(zhì)條件下的腐蝕需求，施工性能就越好，油氣在儲運過程中的損傷也就越小。

3.2緩蝕劑的應(yīng)用前景

由于在油氣儲運過程中，輸油管道含有的水和硫都是腐蝕性介質(zhì)，不可避免地存在著一些腐蝕問題。再加上，油氣儲運到積水管路地段時，管道內(nèi)的開裂事故也時有發(fā)生。為此，我國輸油管道的防腐技術(shù)開發(fā)出了一種新型的有效的管道緩蝕劑，并對其進(jìn)行檢測和評價。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，我國建立了一套在線監(jiān)控系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)控防腐，有效地預(yù)防了輸油管道內(nèi)壁腐蝕。在儲運油氣過程中，緩蝕劑在許多內(nèi)腐蝕較為嚴(yán)重的地方都得到了使用，也取得了非常顯著的效果。目前來說，緩蝕劑應(yīng)用得比較多。

3.3陰極保護

陰極保護的原理是使輸油管道陰極化，從而避免管道失去電子被腐蝕，是一項和涂敷工藝配套的技術(shù)，是一種電化學(xué)的保護手段。陰極保護是在電化學(xué)腐蝕的原理中研究和發(fā)展出來的，該技術(shù)目前已經(jīng)被中石油、中石化等大型國企采用。

4、結(jié)語

總結(jié)以上論述，我國在油氣儲運過程中的輸油管道防腐技術(shù)仍然存在許多不足之處，因此只有通過防腐技術(shù)的不斷被應(yīng)用，才能不斷地完善我國油氣儲運過程中的輸油管道防腐技術(shù)，才能不斷地為我國輸油管道收獲更大的效益。

參考文獻(xiàn)

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